1 引言
2 端刃重磨时主要参数的计算
- 粗磨时Z轴的下降高度h
- 粗磨时端刃前刀面偏转角度q的计算
- 球头立铣刀端刃磨损后,根据图1所示坐标系,球面应沿Z轴向下刃磨一定高度,才能实现正确的端刃曲线的重新修磨。图1中R为球头立铣刀半径,d为球头立铣刀端刃侧面磨损量,h为应沿Z轴向下刃磨的高度,O为粗磨前球心,O'为粗磨后球心。
- 端刃侧面磨损时:
- 由图1 可知
OA2 =R2-h2
OA=R-d 则有R2-h2=R2-2Rd+d2 即h= (1)
式(1)表明当铣刀球头侧面磨损d后,粗磨时Z轴方向应下降的高度为。 - 由图1 可知
- 当球头顶部磨损h高度时,将球面直接向下刃磨h高度即可。
- 当端刃球顶和两侧之间磨损时,可参照球头刀刃侧面磨损时的情况进行修磨。
图2 粗磨时前刀面偏转角示意图- 由于球头立铣刀的周刃为螺旋线,在球面沿Z轴向下刃磨一定高度h的同时,前刀面在XOY平面内应偏转一个角度q,以保证螺旋刃与端刃的正确位置关系(见图2)。
- 圆柱球头立铣刀的周刃螺旋线参数方程为
X=Rcosq (2) Y=Rsinq
Z= Pz q 2p
式中 R——螺旋线所在圆柱面的半径
在图1、图2所示坐标系中,有h=z,将式(1)代入式(2)的Z参数方程中,得 #p#分页标题#e#
Pz——螺旋线导程
q—— 参变量q= 2p Pz
(3)tanw= Pz 2pR
代入式(3),则q= Rtanw
(4)q= h Rtanw
(5)- 由式(4)、式(5)可知,在球头立铣刀重磨加工时,若端刃向下刃磨一定高度h,端刃前刀面需要偏转相应角度q=h/(Rtanw);或当球头立铣刀的端刃侧面磨损量为d时,端刃前刀面需要偏转相应角度q=/(Rtanw)。
- 端刃侧面磨损时:
3 基于四轴CNC加工的球头立铣刀端刃重磨方案
- 端刃前刀面的磨削
- 端刃后刀面的磨削
- 图4为球头立铣刀前刀面磨削示意图。前刀面可利用平型砂轮的柱面进行磨削,同时需要一个角运动。由于刀槽底线是一条平面曲线,砂轮的走刀轨迹可根据前刀面底线利用现有的CAM数学工具软件求解。
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- 图5为球头立铣刀后刀面磨削示意图。采用单斜边砂轮进行后刀面的磨削,利用砂轮斜边(锥面)进行磨削。由于刀刃曲线为圆的一部分,所以当球头立铣刀半径确定以后,应以球头立铣刀球心为起点、在X方向偏移一定距离X=Rsina,Y方向以旋转工作台轴线为中心、以Rcosa为半径,直接利用一个角运动进行旋转磨削加工。
4 结语
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